캘리포니아 대학교 산타바바라 캠퍼스의 물리학자들은 광자 검출기를 개선했습니다. 새로운 방법
연구원들은 마이크로파를 수정했습니다운동 인덕턴스 검출기(MKID). 이 센서는 광전 효과를 사용합니다. 센서에 들어오는 광자는 전자를 쓰러뜨리고 마이크로프로세서가 처리하기에 적합한 신호로 감지할 수 있다고 개발자들은 설명합니다.
일반적으로 MCID는 기판 위에 위치한 초전도체입니다. 연구원들은 센서의 전자 중 일부가 사파이어 기판으로 "누출"되어 측정 정확도를 감소시키는 것을 발견했습니다.
그들의 연구에서 연구자들은 얇은 것을 보여주었습니다.초전도 센서와 기판 사이에 배치된 인듐 금속 층은 에너지 누출을 극적으로 줄여 광자 검출기의 분해능을 높입니다.
장치 다이어그램. 인듐의 노란색 층은 광자를 차단하지만 에너지가 낮은 포논의 자유로운 이동을 방해하지는 않습니다. 출처: Nicholas Zobrist 외, Physical Review Letters
물리학자들은 새로운 장치를 테스트했으며새로운 방법이 빛의 파장을 측정하는 오류를 10%에서 5%로 줄인 것을 발견했습니다. 예를 들어, 이 시스템을 사용하면 이제 50nm의 정확도로 1000nm 파장의 광자를 측정할 수 있습니다.
개발자들은 새로운 센서가 도움이 될 것이라고 믿습니다.외계행성 내부를 살펴보세요. 현재 과학자들은 그러한 물체의 아주 작은 부분 집합에 대해서만 분광학을 수행할 수 있습니다. 행성은 별과 지구 사이를 통과해야 하며 연구원의 작업을 위해 충분한 빛이 통과할 수 있도록 밀도가 높은 대기가 있어야 합니다. 그리고 그러한 상황에서도 정보와 소음의 비율은 매우 높습니다. 과학자들은 스펙트럼 분해능이 높은 센서가 이 문제를 해결할 것이라고 믿습니다.
표지 이미지: Ben Mazin, UC Santa Barbara
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